Modelling of the surface tension of binary iron solutions from basic termodynamic and pysical data

• Autorzy: Kalicka Z. , Kawecka-Cebula E. , Pytel K. A.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie napięcia powierzchniowego dwuskładnikowych stopów żelaza w oparciu o podstawowe dane termodynamiczne i fizyczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to analyse the possibilities of prediction of the surface tensions for the three liquid iron binaries: Fe-Si, Fe-Mn and Fe-Ti as well as to analyse the assets and drawbacks of the Butler approach. First, the basic Butler model equations were applied in two forms: a) with the activity coefficients of the solution components and b) with the excess Gibbs mixing enthalpy data represented as a two-parameter formula (quasichemical approach). Both formulae produced similar results which indicates mutual compatibility of the used data. The performed detailed analysis has shown as well that the surface tension prediction by Butler's approach is very strongly affected by the ratio of the coordination number for the surface phase to the one for the bulk phase while deviations of the excess free enthalpy of mixing affect moderately the surface tension final estimates.

PL

Celem pracy było sprawdzenie możliwości wyznaczenia wielkości napięcia powierzchniowego ciekłych dwuskładnikowych stopów żelaza: Fe-Si, Fe-Mn i Fe-Ti w oparciu o model Butiera. W pierwszej części pracy przedstawiono podstawowe równania modelu Butiera w dwóch postaciach wykorzystując: a) współczynniki aktywności składników i b) nadmiarowe swobodne entalpie mieszania w postaci dwuparametrycznego ujęcia opartego o model quasi-chemiczny. Wykazano, że obydwa ujęcia prowadzą do podobnych wyników, co jest potwierdzeniem kompatybilności użytych danych termodynamicznych. Szczegółowe obliczenia wykazały również, że przewidywane - na podstawie równań modelu Butiera, wartości napięcia powierzchniowego silnie zależą od przyjętego stosunku liczb koordynacyjnych dla fazy powierzchniowej i dla fazy objętościowej, a w mniejszym stopniu od nadmiarowych swobodnych entalpii mieszania.

Słowa kluczowe

EN

surface tension; thermodynamic model of surface tension; surface tension of iron binaries; Butler's model

PL

napięcie powierzchniowe; termodynamiczny model napięcia powierzchniowego; napięcie powierzchniowe roztworów żelaza; model Butiera

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Metallurgy and Foundry Engineering
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 27, no. 1
• Strony: 61--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kalicka Z.

• Faculty of Metallurgy and Materials Science, University of Mining and Metallurgy, al. Mickiewicza 30, Kraków, Poland

autor

Kawecka-Cebula E.

• Faculty of Metallurgy and Materials Science, University of Mining and Metallurgy, al. Mickiewicza 30, Kraków, Poland

autor

Pytel K. A.

• Faculty of Metallurgy and Materials Science, University of Mining and Metallurgy, al. Mickiewicza 30, Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Hoar T.P., Melford D.A.: Trans. Faraday Soc., 53 (1957) 315-326
• [2] Yeum K.S., Speiser R., Poirier D.R.: Met. Trans. В, 20B (1989) 693-703
• [3] Tanaka T, lida T.: Steel Res. 65 (1994) 21-28
• [4] Speiser R., Poirier D.R., Yeum К.: Scripta Metall., 21 (1987) 687-692
• [5] Hajra J.P, Lee H.-K., Frohberg M.G.: Z. Metallkde, 82 (1991) 603-608
• [6] Lee H.-K, Frohberg M.G., Hajra J.P.: Steel Res. 64(1993) 191-196
• [7] Bouchard D., Bale C.W.: Metall & Mat. Trans. В, 26B (1995) 467-484